本技术提出了一种结合数字孪生技术的遥操作机器人在线示教系统及其操作方法。该系统由数字孪生单元、物理单元和遥操作机器人示教单元组成。物理单元负责收集装配场景的三维数据和物理机器人的位置信息,并根据指令控制机器人动作。遥操作机器人示教单元负责规划机器人运动路径,并提供示教位置数据。数字孪生单元则利用三维数据构建工作场景模型,根据物理机器人的位置信息创建虚拟机器人模型,并建立对应的运动学模型。此外,数字孪生单元还负责控制虚拟机器人模型按照规划路径运动,并进行碰撞检测,最后生成并输出控制指令至物理单元。
背景技术
工业机器人广泛应用于加工制造行业,工业机器人的推广应用率是衡量一个国家工业自动化水平的重要标志。对于遥操作机器人,由于示教人员和实体机器人处于不同的物理空间,导致示教活动的安全性降低,极大限制了遥操作机器人在线示教编程的效率。
现有数字孪生技术只是通过建立遥操作机器人的数字孪生模型,对物理机器人的工作状态进行实时监测,但是对机器人进行实时地位姿规划和碰撞检测的应用探索很少。实时的位姿规划和碰撞检测可以提高遥操作机器人在线示教的人机交互性,预测规划路径和姿态下机器人和工作场景之间的碰撞干涉,提高遥操作机器人在线示教的编程效率。
实现思路